Основы
теории решения изобретательских задач

1.1. Функции ТРИЗ

Данная книга - исправленное и дополненное издание учебного пособия 1999 г¹., основу которого составила книга 1992 г.² Издание 1992 г. составлено по материалам автора, изложенным в работах [5, 9].

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) разработана советским ученым Генрихом Альтшуллером [1-4, 6-8]. Первая работа по ТРИЗ была опубликована в 1956 г. [1]. Основная суть ТРИЗ - выявление и использование законов, закономерностей и тенденций развития технических систем.

Опишем подробнее функции ТРИЗ:

1. Решение творческих и изобретательских задач любой сложности и направленности без перебора вариантов.
2. Решение научных и исследовательских задач.
3. Выявление проблем и задач при работе с техническими системами и при их развитии.
4. Выявление и устранение причин брака и аварийных ситуаций.
5. Максимально эффективное использование ресурсов природы и техники для решения многих проблем.
6. Прогнозирование развития технических систем (ТС) и получение перспективных решений (в том числе и принципиально новых).
7. Объективная оценка решений.
8. Систематизирование знаний любых областей деятельности, позволяющее значительно эффективнее использовать эти знания и на принципиально новой основе развивать конкретные науки.
9. Развитие творческого воображения и мышления.
10. Развитие качеств творческой личности.
11. Развитие творческих коллективов.

1.2. Структура ТРИЗ

В состав ТРИЗ (см. рис. 1.1 и табл. 1 - t1.zip (4,1 Kb), t1.rar (3,82 Kb)) входят:

1. Законы развития технических систем (ТС).
2. Информационный фонд.
3. Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) технических систем.
4. Алгоритм решения изобретательских задач - АРИЗ.
5. Методы развития творческого воображения.

Информационный фонд состоит из:

• системы стандартов на решение изобретательских задач (типовые решения определенного класса задач);
• технологических эффектов (физических, химических, биологических, математических, в частности, наиболее разработанных из них в настоящее время - геометрических) и таблицы их использования;
• приемов устранения противоречий и таблицы их применения;
• ресурсов природы и техники и способов их использования.

АРИЗ представляет собой программу (последовательность действий) по выявлению и разрешению противоречий, т.е. решению задач. АРИЗ включает: собственно программу, информационное обеспечение, питающееся из информационного фонда (на рис.1.1 показано стрелкой), и методы управления психологическими факторами, которые входят составной частью в методы развития творческого воображения. Кроме того, в АРИЗ предусмотрены части, предназначенные для выбора задачи и оценки полученного решения. Модификация АРИЗ-85-В описана в приложении 1 и в [8,12].

Вепольный анализ (структурный вещественно-полевой анализ) позволяет представить структурную модель исходной технической системы, выявить ее свойства, с помощью специальных правил преобразовать модель задачи, получив тем самым структуру решения, которое устраняет недостатки исходной задачи [11].

Классификация системы стандартов на решение изобретательских задач и сами стандарты построены на основе вепольного анализа технических систем. Кроме того, он включен в программу АРИЗ (это показано стрелками на рис.1.1).

Метод выявления и прогнозирования аварийных ситуаций и нежелательных явлений³ разработан Злотиным Б.Л. и Зусман А.В. и назван "диверсионным" подходом. Он основан на использовании ТРИЗ, функционального, системного и морфологического анализов, диаграммы Исикавы и специально разработанных списков контрольных вопросов. С помощью этой методики "изобретаются" для данной системы аварийные ситуации и нежелательные явления, рассматривается вероятность их появления. При этом проводится анализ существующей ситуации и тенденции ее изменения, формулируются и разрешаются противоречия, возникающие при решении проблемы. Кроме того, изыскиваются и анализируются способы, предотвращающие возникновение чрезвычайных ситуаций и нежелательных явлений.

Методы развития творческого воображения позволяют уменьшить психологическую инерцию при решении творческих задач.

Разработаны теории развития творческой личности [11, 13, 17] и творческих коллективов⁵.

Теория развития творческой личности описывает качества и знакомит с жизненной стратегией творческой личности. Теория развития творческих коллективов выявляет и использует законы развития творческих коллективов.

Использование различных элементов ТРИЗ для конкретных функций показано в таблице1: "Функции и структура ТРИЗ". При прогнозировании развития техники, поиске и выборе задач и оценке полученного решения используются система законов развития техники и система стандартов на решение изобретательских задач, вепольный анализ.

Для развития творческого воображения могут использоваться все элементы ТРИЗ, но основной упор делается на методы развития творческого воображения.

Решение изобретательских задач осуществляется с помощью законов развития технических систем, информационного фонда, вепольного анализа, АРИЗ и, частично, с помощью методов развития творческого воображения.

С помощью ТРИЗ решаются известные и неизвестные типы задач. Известные (стандартные) типы изобретательских задач решаются с использованием информационного фонда, а неизвестные (нестандартные) - применением АРИЗ. По мере накопления опыта решения класс известных типов задач пополняется и структурируется.

В настоящее время разработаны компьютерные программы, основанные на ТРИЗ, обеспечивающих интеллектуальную помощь инженерам и изобретателям при решении технических задач, а также выявлению и прогнозированию аварийных ситуаций и нежелательных явлений.

Рассмотрим более подробно отдельные разделы ТРИЗ. Блок-схема ТРИЗ для функции решения задач приведена на рис. 1.1.

Оглавление